Automātiskā invertora izejas sprieguma korekcijas ķēde

Daudzu zemu izmēru invertoru kopīgā problēma ir to nespēja pielāgot izejas spriegumu attiecībā uz slodzes apstākļiem. Ar šādiem invertoriem izejas spriegumam ir tendence palielināties ar zemākām slodzēm un krīt ar pieaugošām slodzēm.

Šeit izskaidrotās shēmas idejas var pievienot jebkuram parastajam invertoram, lai kompensētu un regulētu to dažādos izejas sprieguma apstākļus, reaģējot uz dažādām slodzēm.

1. dizains: automātiska RMS korekcija, izmantojot PWM

Pirmo zemāk esošo ķēdi var uzskatīt par ideālu pieeju, lai īstenotu no slodzes neatkarīgu automātiskās izejas korekciju, izmantojot PWM no IC 555.

Iepriekš parādīto shēmu var efektīvi izmantot kā automātisku slodzes iedarbinātu RMS pārveidotāju, un to var pielietot paredzētajā nolūkā jebkurā parastajā invertorā.

IC 741 darbojas kā sprieguma sekotājs un darbojas kā buferis starp invertora izejas atgriezeniskās saites spriegumu un PWM kontroliera ķēdi.

Rezistori, kas savienoti ar IC 741 tapu Nr. 3, ir konfigurēts kā sprieguma dalītājs , kas atbilstoši samazina elektrotīkla lielo maiņstrāvas izeju proporcionāli zemākā potenciālā, kas svārstās no 6 līdz 12 V atkarībā no invertora izejas stāvokļa.

Tie divi IC 555 shēma ir konfigurēta darboties kā modulēts PWM kontrolieris. Modulētā ieeja tiek lietota IC2 tapā # 5, kas salīdzina signālu ar trīsstūra viļņiem pie tā tapas # 6.

Tā rezultātā tiek ģenerēta PWM izeja tās tapā # 3, kas maina tā darba ciklu, reaģējot uz modulējošo signālu IC 5. kontaktā.

Pieaugošais potenciāls šajā 5. piespraudē rada visas paaudzes PWM vai PWM ar lielāku darba ciklu un otrādi.

Tas nozīmē, ka tad, kad opamp 741 atbild ar pieaugošu potenciālu invertora pieaugošās izejas dēļ IC2 555 izeja paplašina PWM impulsus, savukārt, kad invertora izeja samazinās, PWM proporcionāli sašaurinās pie IC2 tapas # 3.

PWM konfigurēšana ar Mosfets.

Kad iepriekš minētie automātiskās korekcijas PWM ir integrēti ar jebkura invertora mosfet vārtiem, invertors ļaus automātiski kontrolēt savu RMS vērtību, reaģējot uz slodzes apstākļiem.

Ja slodze pārsniedz PWM, invertora izeja mēdz samazināties, izraisot PWM paplašināšanos, kas savukārt izraisīs MOSFET grūtāku ieslēgšanos un transformatora piedziņu ar lielāku strāvu, tādējādi kompensējot strāvas pārpalikumu no slodzes

2. dizains: Opamp un tranzistora izmantošana

Nākamajā idejā tiek apspriesta opamp versija, kuru var pievienot ar parastajiem invertoriem, lai panāktu automātisku izejas sprieguma regulēšanu, reaģējot uz dažādām slodzēm vai akumulatora spriegumu.

Ideja ir vienkārša, tiklīdz izejas spriegums pārsniedz iepriekš noteiktu bīstamības slieksni, tiek iedarbināta atbilstoša ķēde, kas savukārt konsekventi izslēdz invertora barošanas ierīces, tādējādi iegūstot kontrolētu izejas spriegumu šajā konkrētajā slieksnī.

Tranzistora izmantošanas trūkums varētu būt iesaistītā histerēzes problēma, kas varētu padarīt pārslēgšanos diezgan plašā šķērsgriezumā, kā rezultātā nav tik precīza sprieguma regulēšana.

No otras puses, opampi var būt ārkārtīgi precīzi, jo tie izmainītu izejas regulēšanu ļoti šaurā rezervē, saglabājot korekcijas līmeni stingru un precīzu.

Turpmāk sniegto vienkāršo invertora automātiskās slodzes sprieguma korekcijas ķēdi varētu efektīvi izmantot paredzētajā pielietojumā un invertora izejas regulēšanai jebkurā vēlamajā robežās.

Piedāvāto invertora sprieguma korekcijas ķēdi var saprast, izmantojot šādus punktus:

Viens opamps veic salīdzinātāja un sprieguma līmeņa detektora funkciju.

Ķēdes darbība

Augstsprieguma maiņstrāva no transformatora izejas tiek samazināta, izmantojot potenciālo dalītāju tīklu, līdz aptuveni 14 V.

Šis spriegums kļūst par darba spriegumu, kā arī par ķēdes sensoru.

Samazināts spriegums, izmantojot potenciāla dalītāju, proporcionāli atbilst reakcijai uz mainīgo spriegumu izejā.

Opamp pin3 ir iestatīts uz līdzvērtīgu līdzstrāvas spriegumu, kas atbilst kontrolējamajai robežai.

Tas tiek darīts, barojot ķēdē vēlamo maksimālo robežas spriegumu un pēc tam pielāgojot iepriekš iestatīto 10 k, līdz izeja tikai palielinās un iedarbina NPN tranzistoru.

Kad iepriekšminētais iestatījums ir izdarīts, ķēde ir gatava integrēšanai ar invertoru paredzētajām korekcijām.

Kā redzams, NPN kolektoram jābūt savienotam ar invertora mosfetu vārtiem, kas ir atbildīgi par invertora transformatora barošanu.

Šī integrācija nodrošina, ka ikreiz, kad izejas spriegumam ir tendence pārsniegt noteikto robežu, NPN izraisa zemējuma vārtu iezemēšanu un tādējādi ierobežo jebkādu turpmāku sprieguma pieaugumu, ieslēgšanas / izslēgšanas aktivizēšana turpinās bezgalīgi, kamēr izejas spriegums lidinās ap bīstama zona.

Jāatzīmē, ka NPN integrācija būtu saderīga tikai ar N kanālu mosfetiem, ja invertoram ir P kanāla mosfets, ķēdes konfigurācijai būtu nepieciešama pilnīga tranzistora maiņa un opamp ieejas pinouts.

Arī ķēdes zemei ​​jābūt kopīgai ar invertora akumulatora negatīvu.

Dizains Nr. 3: Ievads

Šo shēmu man pieprasīja viens no maniem draugiem Mr.Sam, kura pastāvīgie atgādinājumi mani pamudināja izstrādāt šo ļoti noderīgo koncepciju invertora lietojumprogrammām.

Šeit izskaidrotā no slodzes neatkarīgā / izejas koriģētā vai ar izeju kompensētā invertora ķēde ir diezgan konceptuāla un manis praktiski nav pārbaudīta, tomēr ideja izskatās īstenojama tās vienkāršās konstrukcijas dēļ.

Ķēdes darbība

Ja paskatāmies uz attēlu, redzam, ka viss dizains būtībā ir vienkārša PWM ģeneratora shēma, kas uzbūvēta ap IC 555.

Mēs zinām, ka šajā standarta 555 PWM projektā PWM impulsus var optimizēt, mainot R1 / R2 attiecību.

Šis fakts šeit ir atbilstoši izmantots invertora slodzes sprieguma korekcijas pielietošanai.
An opto-savienotājs, kas izgatavots, aizzīmogojot LED / LDR ir izmantota vienošanās, kur opto LDR kļūst par vienu no ķēdes PWM “rokas” rezistoriem.

Opto savienotāja LED tiek izgaismots caur spriegumu no invertora izejas vai slodzes savienojumiem.

Tīkla spriegums ir atbilstoši pazemināts, izmantojot C3 un ar to saistītos komponentus opto gaismas diode.

Pēc ķēdes integrēšanas invertorā, kad sistēma tiek darbināta (ar pieslēgtu piemērotu slodzi), RMS vērtību var izmērīt pie izejas un iepriekš iestatīto P1 var pielāgot, lai izejas spriegums būtu pietiekami piemērots slodzei.

Kā iestatīt

Šis iestatījums, iespējams, ir vajadzīgs.

Tagad pieņemsim, ka, ja slodze tiek palielināta, spriegumam būs tendence samazināties pie izejas, kas savukārt samazinās opto LED intensitāti.

Gaismas diodes intensitātes samazināšanās liks IC optimizēt savus PWM impulsus tā, lai izejas sprieguma RMS pieaugtu, liekot arī sprieguma līmenim pieaugt līdz vajadzīgajai atzīmei, šī iniciācija ietekmēs arī gaismas diodes intensitāti, kas tagad kļūs gaišs un tādējādi beidzot sasniegs automātiski optimizētu līmeni, kas pareizi līdzsvaros sistēmas slodzes sprieguma apstākļus pie izejas.

Šeit atzīmes attiecība galvenokārt ir paredzēta vajadzīgā parametra kontrolei, tāpēc opto būtu atbilstoši jānovieto vai nu pa kreisi, vai pa labi no attēlā redzamās rokas PWM vadība IC sadaļa.

Ķēdi var izmēģināt ar invertora dizainu, kas parādīts šajā 500 vatu invertora ķēdē

Detaļu saraksts

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 omi
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01 uF
• C3 = 0,33 uF / 400 V
• OptoCoupler = Pašdarināts, aizklājot LED / LDR aci pret aci gaismas necaurlaidīgā traukā.

UZMANĪBU: IEROSINĀTAIS DIZAINS IZOLĒTS NO INVERTERA TĪKLA SPrieguma, NODARBINĀŠANAS AR EXTREME UZMANĪBU PĀRBAUDES UN UZSTĀDĪŠANAS PROCESU laikā.